Рејли-Брејсови опити

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето

Рејли-Брејсови опити (1902, 1904) — експерименти чија цел била да покажат дали должинското скусување доведува или не до двојно прекршување. Станува збор за првите оптички експерименти за мерење на релативното движење на Земјата и етерот кои биле доволно прецизни за да ги забележат големините на секунда во редот на v/c. Добиенбите резултати биле негативни, што било од голема значајност за развојот на Лоренцовите преобразби а со тоа и теоријата на релативитетот. Погледајте тестови на специјалната релативност.

Опити[уреди | уреди извор]

За да го објаснат негативниот исход на Мајкелсон-Морлиевиот обид, Џорџ Фицџералд (1889) и Хендрик Лоренц (1892) го вовеле поимот за хипотезата за контракција, според која секое тело е скусено за време на неговото движење низ неподвижниот етер.

Лордот Рејли (1902)ја протолкувал оваа контракција како механицка компресија која ке доведе до оптичка анизотропија на материјалите, па така различните индекси на орекршување ке предизвикаат двојно прекрсување.За да се имери овој ефект,тој поставил цевка со должина од 76см на маса која може да се заврти. Цевката била затворена со стакло на своите краеви,и била исполнета со јаглероден дисулфат или вода, и течноста била меѓу две Николови призми. Низ течноста, светлината (добиена од електрична лампа и уште поважно истата била создадена од рефлектор) била емитувана од лампата до рефлекторот.Експериментот бил доволно прецизен за да ги измери отстапувањата со големина од од половина од брановата должина. Во зависност од релативната насока на движењето на Земјата, очекуваното отстапување поради двојното прекршување било со големина од 10−8, што влегувало во границие на прецизноста на експериментот.Па токму овој експеримент, покрај Мајкелсон-Морлиевиот обид и Траутон–Нобловиот опит, се едни од ексериментите со чија прецизност можат да се забележат вредности од втор ред за v/c. Сепак, добиениот резултат бил негативен. Рејли ги повторил експериментите со повеќе слоеви на стаклени плочки (но со намалена прецизност за фактор 100), и повторно добил негативен резултат.[1]

Сепак,овиее експерименти биле критикувани од страна на Девит Бристол Брејс (1904).Тој тврдел дека Рејли правилно не ги земал во предвид последиците од контракцијата(0.5×10−8 наместо да ја земе вредноста 10−8) како и индексот на прекршување, па така резултатиле воопшто не биле прецизни. Од оваа причина,Брејс извршил низа на експерименти со многу поголема прецизност. Тој употребил направа која имала должина од 4,13 м, ширина од 15 см, и длабочина од 27 см, кој бил исполнет со вода, и кој можел да биде завртен (во зависност од експериментот) по вертикалната и хоризонталната оска. Сончевата светлина била директно насочена кон водата низ систем од леќи,огледала и рефлективни призми, и била рефлектирана 7 пати и притоа изминала пат од 28,5 м. На овој начин,се набљудувало задоцнување од редот 7.8×10−13. Сепак,и Брејс добил негативни резултати. И уште еден експеримент кој бил изведен во стаклена средина наместо во вода со прецизност од: 4.5×10−11), исто така дал негативни резултати.[2]

Brace1904.png

Отсуството на двојното прекршување првично било протолкувано од страна на Брејс како доказ за должинското скесување.Сепак било докажано од стана на Лоренц и Џозеф Лармор дека хипотезата за скусувањето е целосно запазена и комплетна со употреба на Лоренцовите трансформации (пр. вклучувајки ги трансформациите),и на тој начин може да се објасни негативниот резултат добиен од експериментот.Понатамошно,доколку релативистичките принципи се земаат во предвид како вистинити како што е случајот со Ајншатајновата теорија за специјалната релативност, тогаш резултатот е мошне очигледен,бидејки набљудувачот во еднородно транслаторно движење,за себе вели дека е во мирување,и последователно нема да го почувстува ефектот на сопственото движење.Скусувањето на должината неможе да се измери од страна на набљудувачот кој е во паралелно движење,па така мора да се воведе временската дилатација за набљудувачи кои не се во движење, што било потврдено и од страна на Траутон-Ранклајновиот опит (1908) и Кенеди-Торндајковиот опит (1932).[3] [4] [A 1] [A 2]

Поврзано[уреди | уреди извор]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. Lord Rayleigh. Does Motion through the Aether cause Double Refraction?. „Philosophical Magazine“ том  4: 678–683. doi:10.1080/14786440209462891. 
  2. Brace, DeWitt Bristol. On Double Refraction in Matter moving through the Aether. „Philosophical Magazine“ том  7 (40): 317–329. doi:10.1080/14786440409463122. 
  3. Lorentz, Hendrik Antoon (1904), „Electromagnetic phenomena in a system moving with any velocity smaller than that of light“, Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences 6: 809–831 
  4. Larmor, Joseph. On the ascertained Absence of Effects of Motion through the Aether, in relation to the Constitution of Matter, and on the FitzGerald-Lorentz Hypothesis. „Philosophical Magazine“ том  7 (42): 621–625. doi:10.1080/14786440409463156. 

Дополнителни наводи[уреди | уреди извор]

  1. Laub, Jakob. Über die experimentellen Grundlagen des Relativitätsprinzips. „Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik“ том  7: 405–463. 
  2. Edmund Taylor Whittaker (1910). A History of the theories of aether and electricity (1. Ausgabe издание). Dublin: Longman, Green and Co.. http://www.archive.org/details/historyoftheorie00whitrich.